ES2634264T3 - Procedimiento de fabricación de clínker con emisión controlada de CO2 - Google Patents

Abstract

Procedimiento de fabricación de clínker a partir de un crudo, que aplica: - precalentamiento del crudo por los humos de combustión, - precalcinación del crudo, - calcinación del crudo precalcinado en un horno rotativo, en el que la precalcinación y la calcinación en el horno rotativo producen humos de combustión que comprenden CO2 caracterizado por que se hace experimentar un tratamiento de eliminación de CO2 a los humos de combustión creados por precalcinación sin mezclar dichos humos con los humos de combustión creados por la calcinación en el horno rotativo.

Description

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DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de clínker con emisión controlada de CO2

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de clínker que permite controlar las emisiones de CO2 a la atmósfera.

5 Los procedimientos de fabricación de clínker están entre los procedimientos industriales más emisores de CO2, en las mismas proporciones que la industria siderúrgica. Representa cada uno del orden de 5 % de las emisiones de CO2 de origen antrópico. Esta importante cantidad de residuos de CO2 por la fábrica de cemento no solamente viene del consumo intensivo de energía en el procedimiento de elaboración de clínker, sino sobre todo de la reacción de calcinación de la piedra caliza, que libera una cantidad muy importante de CO2 (0,5 toneladas de CO2 producidas

10 por este mecanismo por cada tonelada producida de clínker). La aplicación de nuevas reglamentaciones en el marco del protocolo de Kioto impone a los diferentes países que han ratificado este protocolo la reducción de estas emisiones de CO2, según los objetivos fijados para el periodo. Si los objetivos a corto plazo parecen relativamente fáciles de alcanzar con medidas primarias de reducción del CO2, los objetivos a medio y largo plazo, que aún deben establecerse, deberán llegar a ser mucho más vinculantes, sobre todo para las industrias tales como la fábrica de

15 cemento. Se buscan pues actualmente soluciones tecnológicas que permitan conseguir estos objetivos futuros y por un coste razonable sin poner en peligro la viabilidad actual del sector.

Las soluciones actuales previstas en el marco de las instalaciones de una fábrica de cemento para reducir las emisiones de CO2 son de dos tipos. En primer lugar, medidas primarias, que permitan por un coste razonable hacer caer las emisiones de CO2 del orden de 15 a 20 % como máximo, es decir:

20 -disminución del consumo de combustible de carbono (mejora del rendimiento energético, sustitución del coque de petróleo por gas natural)

-utilización creciente de combustibles alternativos, considerados como neutros con respecto al ciclo de producción del CO2 (biomasa, residuos diversos)

-utilización de sustitutos de clínker en la preparación del cemento, tales como cenizas volantes de centrales 25 térmicas y escorias de altos hornos.

Desgraciadamente, estas técnicas no tienen potencial para generar reducciones de CO2 más allá de 15 a 20% y se enfrentan muy a menudo a problemas de logística, que no permiten que estas soluciones garanticen totalmente su sostenibilidad.

Actualmente se estudian medidas secundarias para implementar tecnologías que permitan una reducción de las 30 emisiones de CO2 mucho más masiva, más allá del 50 %. Las tecnologías previstas son en su conjunto de dos tipos:

-métodos de eliminación del CO2 de humos de combustión del procedimiento (denominado de “poscombustión”), por lavado de las aminas o por procedimientos de adsorción o licuación o por membranas.

-métodos de oxicombustión, que permitan concentrar el flujo gaseoso en CO2, eliminando el nitrógeno durante el procedimiento de combustión. De esta manera, este flujo puede estar entonces prácticamente constituido

35 exclusivamente por CO2 (después de condensación del vapor) si la sustitución del aire de combustión por oxígeno es total o está suficientemente enriquecido en CO2 (en el caso de una sustitución parcial de este aire de combustión) para permitir una utilización más económica de las tecnologías de separación del CO2.

Estos métodos secundarios están en su mayoría técnicamente demostrados, a menudo en otros campos de aplicación y a escalas más restringidas, pero aún a costes prohibitivos.

40 El documento de Patente de EE. UU. 4548580 describe un procedimiento de fabricación de clínker a partir de un crudo que aplica:

-precalentamiento del crudo por los humos de combustión,

-precalcinación del crudo,

-calcinación del crudo precalcinado en un horno rotativo, en el que la precalcinación y la calcinación en el horno

45 rotativo producen humos de combustión que comprenden CO2, caracterizado por que los humos de combustión creados por la precalcinación se mezclan con los humos de combustión resultantes de la calcinación en el horno rotativo antes de ser evacuados a una instalación de salida por medio de un ventilador.

El documento de Patente Internacional WO03/068368 no pertenece al mismo campo, pero se refiere a un procedimiento para controlar la emisión de materiales tóxicos y se aplica gas carbónico sustituyendo el aire de

50 combustión por aire enriquecido en oxígeno o bien por oxígeno puro. Este procedimiento utiliza una caldera dado la instalación está destinada a generar vapor que permita limitar las emisiones de contaminantes gracias a la utilización para la combustión de un oxidante rico en oxígeno.

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